【正文】 … 系 統(tǒng) 總 線（ BUS） 1. 計算 機部分 CNC裝置 CNC系統(tǒng) 中國最大的管理資源中心 第 4 頁 共 62 頁 （ 2）輸入輸出裝置 輸入輸出裝置主要用于零件加工程序的編制、存儲、打印和顯示或是機床的加工的信息的顯示等。而有些故障雖有報警信息顯示，但并不能反映故障的真實原因。首先要熟練掌握機床的工作原理和動作順序。數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，就要分別對軟硬件進行分析、判斷，定位故障并維修。例如對點位控制系統(tǒng)和連續(xù)軌跡控制系統(tǒng)就有截然不同的要求。但同時，由于它們的先進性、復雜性和智能化高的特點，在維修理論、技術和手段上都發(fā)生了飛躍的變化。因而對數(shù)控系統(tǒng)這樣原理復雜、結構精密的裝置 進行維修就顯得十分必要了。有的系統(tǒng)采用小板結構，便于板子更換和靈活結合，而有的系統(tǒng)則趨向大板結構，使之有利于系統(tǒng)工作的可靠性，促使系統(tǒng)的平均無故障率不斷提高。軟 件 故障是指由于操作、調整處理不當引起的，這類故障多發(fā)生在設備使用前期或設備使用人 員調整時期。 外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見故障。圖1 虛線框內即為計算機數(shù)控系統(tǒng)（ CNC），它與機床本體一起構成數(shù)控機床。 （ 3）可編程控制器 可編程控制器（ PC， Programmable Controller）是一種以微處理器為基礎的通用型自動控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的。和伺服單元相對應，驅動裝置有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機。主要用于數(shù)控車床，是數(shù)控車床中的一種專用的自動化機械。 ③ 機械手是加工中心換刀機構的核心部件。 本章內容只對數(shù)控 裝置，輸入輸出設備， PLC 及其他一些輔助裝置常見故障進行分析，對于伺服、主軸部分在以后的部分進行介紹。 關于電源類常見的幾種故障現(xiàn)象，現(xiàn)總結了幾點見下表： 故障 現(xiàn)象 故障原因 排除 方法 系統(tǒng)上電后系統(tǒng)沒有反應， 電源不能接通： 電源 指示 燈不 亮 1．外部電源沒有提供、電源電壓過低、 缺相或外部形成了短路 2．電源的保護裝置跳閘或熔斷形成了電 源開路 3． PLC 的地址錯誤或者互鎖裝置使電 源不能正常接通 4．系統(tǒng)上電按鈕接觸不良或脫落 5．電源模塊不良、元氣件的損壞引起的故障（熔斷器熔斷、浪涌吸收器的短路等） 、更換熔斷器 PLC 的地址或接線 安裝 更換電源模塊 中國最大的管理資源中心 第 8 頁 共 62 頁 電源指示燈亮 系統(tǒng) 無反 應 1. 接通電源的條件未滿足 2. 系統(tǒng)黑屏 3. 系統(tǒng)文件被破壞，沒有進入系統(tǒng) 通條件是否滿足 “顯示類故障”排除方法 3 修復系統(tǒng) 強電部分接通后，馬 上跳閘 1） . 機床設計時選擇的空氣開關容量過小，或空氣開關的電流選擇撥碼開關選擇了一個較小的電流 2） . 機床上使用了較大功率的變頻器或伺服驅動，并且在變頻器或伺服驅動的電源進線前沒有使用隔離變壓器或 電感器，變頻器或伺服驅動在上強電時電流有較大的波動，超過了空氣開關的限定電流，引起跳閘。 對這種故障的排除首先是使屏幕正常工 作。按照要求加上阻抗后，系統(tǒng)上電恢復正常。 2） PLC 程序錯誤。 事例 3： 一臺日本 H500/50 臥式加工中心，開機時屏幕一片黑，操作面板上的 NC 電源開關已按下，紅、綠燈都亮，查看電柜中開關和主要部分無異常，關機后重開，故障一樣。另外，發(fā)現(xiàn)此集成塊旁邊的晶振有一個引腳沒有焊錫。總的來說系統(tǒng)軟件包括三部分： ① 數(shù)控系統(tǒng)的生產廠家研制的啟動芯片、基本系統(tǒng)程序、加工循環(huán)、測量循環(huán)等。 5. 系統(tǒng)內存不足或軟件的溢出引起： 在系統(tǒng)進行大量計算時，或者是誤操作，引起系統(tǒng)的內存不足，從而引起系統(tǒng)的死機。 ，對損壞的硬件進行更換 正確的設置參數(shù) 重新焊接或更換 中國最大的管理資源中心 第 21 頁 共 62 頁 不同的數(shù)控系統(tǒng)，通訊電纜的管角定義可能不一致，如果管角焊接錯誤或者是虛焊等，通訊將不能正常完成。 2）系統(tǒng)參數(shù)設置錯誤，使系統(tǒng)信號不能正常輸入輸出或復位條件不能滿足引 起的急停故障； 4 17 E S TO P3 E S TO P2 數(shù)控系統(tǒng) 手持單元 XS 8 4 17 急停按鈕 E S TO P3 E S TO P1 急停按鈕 3 16 OTBS2 OTBS1 超程解除按鈕 24V 地 +24V 軸 1+ 超程限位開關 軸 1 超程限位開關 軸 2+ 超程限位開關 軸 2 超程限位開關 軸 3+ 超程限位開關 軸 3 超程限位開關 軸 4+ 超程限位開關 軸 4 超程限位開關 ? ? 圖中粗實線為 急?；芈?，細實線為超程解除回路； ? ? KA 為中間繼電器，用于控制伺服、主軸等強電； ? ? 建議該繼電器的一個常開觸點進入 P L C 開關量輸入點，用于產生外部運行允許信號。檢查 KA 中間繼電器；檢查 PLC 程序。 系統(tǒng)顯示急停狀態(tài)，并 顯示主軸溫度報警。 故障分析： 由于此故障出現(xiàn)后能通過重新啟動消除，但每執(zhí)行到 X 軸快速移動時就報警。主電機的過熱原因往往是由于機床主軸銑頭切削深度過大或切削速度過快，導致主電機工作電流超 過限定值。如下實例中，通過輸入口的自診斷來排除故障。工作臺的回落是由輸出接口 通過繼電器 KA32 驅動電磁閥 YV06 動作來完成。從 PLC STATUS 中觀察， 為 “ 1” ，表明工作臺分度盤旋轉到位， 為 “ 0” 表明工作臺分度盤未落下。 故障 分析： 查維修手冊， 31 號報警為誤差寄存器的內容大于規(guī)定值。為了準確定位控制單元故障，將 Z 軸與 Y 軸的位置信號進行變換，即用 Y 軸控制信號去控制 Z 軸 ，用 Z 軸控制信號去控制 Y 軸， Y 軸就發(fā)生 31 號報警（實際是 Z 軸報警），同時，診斷號 801 也變?yōu)?“0” ， 802 有了變化。斷電后 對該驅動箱進行檢查。 的驅動程序 器的報警，檢查使能信號是否到達 參數(shù) 手搖無效 坐標無變化 ，或使能信號沒有接通 為了安全考慮，一些手搖設置了一個使能按鈕，當使能按鈕被按下，系統(tǒng)檢測到這個信號以后，手搖所發(fā)的脈沖才能夠被系統(tǒng)接受，當使能信號沒有接通或系統(tǒng)沒有檢測到，手搖既無效 沖發(fā)生器 參數(shù) ，判斷使能信號是否給出 中國最大的管理資源中心 第 33 頁 共 62 頁 坐標有變化但軸不動作 1 機床鎖住按鈕損壞，使機床按鈕一直處在機床鎖住的狀態(tài) 2 伺服或主軸部分出現(xiàn)報警 按鈕 手動移動機床超程后無法解除 4. 機床超程信號接反或者是機床運動方向相反 機床在運行時超程是經常遇到的現(xiàn)象，在進行超程解除的時候有可能因為操作者的不熟練，將超程解除的方向弄反，某些數(shù)控系統(tǒng)廠家為了機床運行的安全性，在機床超程的時候設置了一些輸入信號，用來檢測數(shù)控機床的超程方向，如果檢測到數(shù)控機床超程后，機床只能夠向超程的相反方向運動， 這樣能夠防止機床繼續(xù)向超程的方向運動。 事例 2： 數(shù)控車床在使用中出現(xiàn)手動移動正常，自動回零時移動一段距離后不動，重開手動移動又正常。 事例 4 一臥式加工中心，由于 Z 軸（立柱移動向）位置環(huán)發(fā)生故障，機床在移動 Z 軸時立柱突然以很快的速度向相反方向沖去。 中國最大的管理資源中心 第 37 頁 共 62 頁 事例 3 該車床配備 FANUC0T 系統(tǒng)，當腳踏尾座開關使套筒頂尖頂緊工件時，系統(tǒng)產生報警故障診斷： 故障分析： 在系統(tǒng)診斷狀態(tài)下，調出 PLC 輸入信號，發(fā)現(xiàn) 腳踏開關輸入 為 “ 1” ，尾座套筒轉換開關 為 “ 1” ，潤滑油液面開關 為 “ 1” 調出 PLC 輸出信號，當腳踏向前開關時，輸出 為 “ 1” ，同時電磁閥也得電。 ，引起電 泵堵塞，冷卻管堵塞或變形 入輸出板 的相序 ，更換過臟的冷卻液，更換變形的冷卻管 中國最大的管理資源中心 第 35 頁 共 62 頁 系統(tǒng)發(fā)出主軸旋轉的指令后，主軸不轉動或只能向一個方向轉動 連接電纜斷線或者短路 接觸不良 壓輸出，是否隨主軸轉速的變化而變化 或更換 接牢 電 器 圖找出故障點 機床工作臺運行時抖動，有時有卡滯現(xiàn)象 油石清洗導軌表面 承 統(tǒng)，緊固松動的地方 氣動卡盤工件夾不緊 中國最大的管理資源中心 第 36 頁 共 62 頁 器 事例 1： 數(shù)控車床在使用中出現(xiàn)手動移動正常，自動回零時移動一段距離后不動，重開手動移動又正常。當用MF64 型萬用表 100 歐姆檔測量時， B1－ C1 結正向電阻 1K，反向電阻 ∞ ， B1－ E1 結正反向都為 ,B2C2 結與 B2E2結正反向電阻值皆為 0,可見該晶體已擊穿。這樣就將故障定點在 Z 軸伺服電機上，打開 Z 軸伺服電機，發(fā)現(xiàn)位置編碼器與電機之間的十字聯(lián)結塊脫落，（位置編碼器上的螺絲斷致使電機在工作中無反饋信號而產生上述故障報警。我們將參數(shù)改為： 3333 后， 32 號報警消除， 31 號報警又出現(xiàn)。 故障 分析： 外觀檢查和測量；（信號漏讀）檢查信號源和傳輸系統(tǒng)（光源和光學系統(tǒng)）實際：燈泡表面呈毛玻璃狀、指示光柵表面也有一層霧狀物，經過清洗后，故障現(xiàn)象消失 事例 8： 配備 SIN810 數(shù)控系統(tǒng)的加工中心 , 出現(xiàn)分度工作臺不分度的故障且無報警 ， 故障 分析： 根據(jù)工作原理，分度是首先將分度的齒條和齒輪嚙合，這個動作是靠液壓裝置來完成的，由 PLC 輸出 控制電磁閥 YV14 來執(zhí)行， PLC 相關部分的梯形圖如下圖所示：通過數(shù)控系統(tǒng)的 DIAGNOSI